semantic web

Idee und Realisierung des Internet der Zukunft

Ein Vortrag von Lucia Tietz und Manuel Kaess

“Das Web wird sein volles Potenzial erst dann ausschöpfen, wenn es zu einer Umgebung wird, in der Daten nicht nur von Menschen, sondern auch von automatischen Werkzeugen getauscht und verarbeitet werden können.”

Web-Miterfinder Tim Berners-Lee

Die Anfänge des World Wide Web

Die Anfänge des World Wide Web• Seiten werden von Autoren erstellt (statisch)• Hyperlinks erlauben das Navigieren zwischen

Seiten und zu Email-Adressen• Aufkommen von mehr und mehr Seiten im

Web macht Suchmaschinen notwendig• Verschlagwortung von Webseiten mit

keywords und anderen Meta-Tags

Derzeitiger Trend: Web 2.0

Derzeitiger Trend: Web 2.0Interaktion mit dem BetrachterUnterhaltungen / Soziale AspekteStändig wechselnde Inhalte der SeitenLeistungsfähigere SuchmaschinenNutzung von MultimediaBlogs, Podcasts, Wikis, Chats, Foren,

Videoportale, online Betriebssysteme, …

Derzeitige Problematik• Unendlich viele Seiten im Web vorhanden• Alle Information liegt irgendwo im Web verborgen• Suchmaschinen liefern viele Ergebnisse• Problem: Auffinden und Aussortieren des

Wichtigen• Wunsch:

• Suchmaschinen, die bestehendes Wissen im Web durchforsten und genau die Informationen liefern, die gesucht werden

• Leistungsfähige Agenten für vielfältige Aufgaben (z.B. Reise buchen)

• Verwertung des bisher gesammelten Wissens zu Erzeugung neuen Wissens

Lösung: Semantic Web• Wissen soll in Taxonomien und Ontologien

abgebildet werden• Dadurch sind Maschinen in der Lage Inhalte

von Webseiten zu „verstehen“ und Schlüsse zu ziehen

• Agenten können so das Web durchsuchen und Informationen anzeigen oder erschließen

• Erfordert das Erstellen von maschinenlesbarem Code

Grundlagen: TaxonomienKlassifikation einfacher hierarchischer

Strukturen – monohierarchischBaumstrukturvon Wurzel zu Blatt nimmt der

Informationsgehalt zu

Grundlagen: OntologienWissensrepräsentation von Begriffen und

RelationenRegeln zur Schlussfolgerung und GültigkeitNetzwerk von Informationen mit logischer

GliederungInstanzen - repräsentieren das WissenRelationen - Beziehungen zwischen InstanzenVererbung von Instanzen und RelationenAxiome - Aussagen, die immer wahr sind, werden

repräsentiert (nicht ableitbares Wissen)

Techniken: Dublin CoreMetadatenschema zur Beschreibung von

Elementen im Interneterstellt von „Dublin Core Metadata Initiative“

(DCMI)Beschreibung für 15 verschiedene Elemente

(Identifier, Format, Type, Language, Title, Subject, Coverage, Description, Creator, Publisher, Contributor, Rights, Source, Relation, Date)

Techniken: RDFformale Sprache zur Erstellung von

Metadaten im Internetgrafisches Modell sowie XML-SyntaxSprachelemente: Ressourcen - (Subjekt)- Eigenschaften - (Prädikat)- Objekte- Verweise auf externe Namespaces (z.B.

Dublin Core, ...)

Techniken: RDFAngabe von Sprachelement-Tripeln

(N3 Notation von Berner Lee):

<http://de.wikipedia.org/wiki/Resource_Description_Framework> has <http://purl.org/dc/elements/1.1/title>"Resource Description Framework" .<http://de.wikipedia.org/wiki/Resource_Description_Framework> has <http://purl.org/dc/elements/1.1/publisher> "Wikipedia - Die freie Enzyklopädie"

Techniken: RDFVorhergehende Tripel in XML-Syntax:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"><rdf:Description rdf:about="http://de.wikipedia.org/wiki/Resource_Description_Framework"><dc:title>Resource Description Framework</dc:title><dc:publisher>Wikipedia - Die freie Enzyklopädie</dc:publisher></rdf:Description></rdf:RDF>

Techniken: RDFSRDF-Schema vergleichbar mit DTD bei XMLKlassen und Eigenschaften werden mit

Dublin Core repräsentiert

Projekte mit RDFFOAF:

Friend of a Friend - soziale Beziehungen werdensemantisch dargestellt.

DAOC:Description of a Career - Darstellung von Lebensläufen in RDF.

Relationen zwischen Personen und Fähigkeiten können einfach verknüpft werden.

Beispiel DOAC<foaf:Person><foaf:name>Ramon Antonio Parada</foaf:name><foaf:mbox rdf:resource="mailto:rap@ramonantonio.net" /><foaf:homepage rdf:resource="http://ramonantonio.net/" />

<doac:experience><doac:WorkExperience><doac:title>Website Mantainer</doac:title><doac:organization>Equus Zebra</doac:organization><doac:start-date>2000-06-15</doac:start-date><doac:end-date>2000-06-15</doac:end-date></doac:WorkExperience></doac:experience>

<doac:education><doac:Degree><doac:title>Systems Engineer</doac:title><doac:organization>University of a Corunha</doac:organization><doac:start-date>2000-06-01</doac:start-date> <doac:end-date>2000-06-15</doac:end-date></doac:Degree></doac:education>

Beispiel DOAC<doac:skill><doac:LanguageSkill><doac:language>es</doac:language><doac:reads rdf:resource="http://ramonantonio.net/doac/0.1/#nativelevel"/><doac:writes rdf:resource="http://ramonantonio.net/doac/0.1/#nativelevel"/><doac:speaks rdf:resource="http://ramonantonio.net/doac/0.1/#nativelevel"/></doac:LanguageSkill></doac:skill>

<doac:skill><doac:LanguageSkill><doac:language>en</doac:language><doac:reads rdf:resource="http://ramonantonio.net/doac/0.1/#highlevel"/><doac:writes rdf:resource="http://ramonantonio.net/doac/0.1/#highlevel"/><doac:speaks rdf:resource="http://ramonantonio.net/doac/0.1/#highlevel"/></doac:LanguageSkill></doac:skill>

</foaf:Person>

Techniken: OWLSteht für Web Ontology LanguageWeiterentwicklung von RDF um

prädikatenlogische Aspekte und Mengenrelationen

Beschreibung von Dingen der realen Welt in Maschinenlesbare Sprache

Erstellung von Relationen zwischen den Objekten der einzelnen Klassen

Verschieden mächtige ausprägungen: OWL Lite, OWL DL und OWL Full

Techniken: OWL<owl :Class rdf: ID="Wine"> <rdfs : subClassOfrdf:resource="&food ; PotableLiquid

"/><rdfs:subClassOf> <owl :Restriction>

<owl :onProperty rdf:resource="#madeFromGrape"/> <owl :minCardinality rdf:datatype="&xsd ; nonNegativeInteger">1 </owl :minCardinality>

</owl :Restriction></rdfs:subClassOf> . . .</owl :Class>

Techniken: OWL

Ein Beispiel: an der Universitätvon Stanfordentwickelter Wine Agent

AusblickNoch keine „Killerapplikation“ verfügbarHaupteinsatzgebiet bisher: Forschung,

WissenschaftViele ungeklärte Fragen

Datensicherheit?, Richtigkeit der Daten?, Vertrauen in Maschine?

Bisher wenige grafische ToolsAkzeptanz der Nutzer wird entscheiden

Vielen Dank für das Interesse!